使用褪黑素进行种子预处理可通过协调调节抗氧化防御机制、渗透平衡以及植物激素信号传导，从而提高小黑麦（triticale）的耐盐性

《BMC Plant Biology》：Seed priming with melatonin enhances salt stress tolerance in triticale through coordinated regulation of antioxidant defense, osmotic homeostasis, and phytohormone signaling

　　

摘要

背景

小黑麦（×Triticosecale Wittmack）的种子萌发和早期幼苗建立过程对盐胁迫非常敏感。种子预处理已成为一种有效且经济可行的策略，可在这些关键发育阶段提高其耐盐性。然而，褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺，MT）预处理如何缓解小黑麦的盐胁迫，其生理机制仍不甚明了。

方法

本研究采用了四种处理方式：CK（对照组）、MT（无盐胁迫下的褪黑素预处理）、S（盐胁迫下的未预处理种子）和MS（盐胁迫下的褪黑素预处理种子）。我们全面评估了褪黑素预处理对盐胁迫条件下种子萌发、幼苗生长、光合作用表现以及关键生理指标的影响。

结果

结果表明，与盐胁迫下的未预处理种子相比，褪黑素预处理使萌发率显著提高了26.87%。此外，MS处理组的幼苗高度和鲜重分别比S组高出了3.86%和36.00%。这些改善归因于抗氧化酶活性的上调，包括超氧化物歧化酶和过氧化物酶，这些酶有效减少了活性氧的积累并减轻了氧化损伤。此外，褪黑素预处理还改善了Na?/K?的平衡，并促进了渗透调节化合物（如可溶性糖和蛋白质）的生物合成。值得注意的是，褪黑素的应用还提高了盐胁迫下种子和幼苗的内源性赤霉素水平，同时降低了脱落酸的含量。

结论

褪黑素通过调节抗氧化防御、渗透调节和激素平衡，减轻了盐胁迫对小黑麦种子萌发和幼苗生长的不利影响。